VC++编程之道读书笔记（2）

第三篇 技术细节

第七章：细说开发人员必知必会的39个开发细节

细节36：单例模式的应用

在开发程序时，往往需要在整个工程中只需要一个类的实例。而这个实例一旦被创建就不能被其他的实例再创建了，通常我们称这个实现过程为单例模式。

既然要保证类只有一个实例，那么就需要其他的类不能使用实例化该类。因此，需要将其构造方法设为私有的，即使用private关键字修饰。同时，类中提供一个静态方法，该方法的返回值是该类的一个实例。这样就只能使用该静态方法来获取类的实例了，从而保证了唯一性。

下面通过具体代码来实现一个单例模式的应用，代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;

class Emperor
{
private:
    static Emperor *pEmperor; // declear a reference
    static int count; // contructor times
    Emperor() // contructor
    {
        count++;
    }
public:
    static Emperor getInstance()
    {
        if(NULL == pEmperor)
        {
            pEmperor = new Emperor();
        }
        
        return *pEmperor;
    }
    void getName()
    {
        cout << "I am the " << count << "contructor" << endl; 
    }
}
int main(void)
{
    cout << "The first time contructor" << endl;
    Emperor emperor1 = Emperor::getInstance();
    emperor1.getName();
    
    cout << "The second time contructor" << endl;
    Emperor emperor2 = Emperor::getInstance();
    emperor2.getName();
    
    cout << "The third time contructor" << endl;
    Emperor emperor3 = Emperor::getInstance();
    emperor3.getName();
    
    return 0;
}

要想实现单例模式，首先，需要将类的构造方法定义为类的私有成员方法。当然，如果不是实现单例模式，这样做是不对的，因为在类外是无法创建该类的实例的。既然无法创建类的实例，那么单例模式又是如何创建这个类的实例的呢？方法很简单，在类中定义一个公有的静态成员方法，在这个静态成员方法中创建类的实例就可以了。

细节37：策略模式的简单应用

当我们在解决问题时，这个问题的解决方案有很多种，处理起来非常不方便。例如，在使用图像处理软件处理图片后，需要选择一种格式保存。然而各种格式在底层实现的算法并不相同，这刚好适合策略模式。

对于策略模式，需要定一个抽象类来标识各种策略的抽象。这样就可以使用多态来让虚拟机选择不同的实现类。然后让每一个中具体的策略来实现这个抽象，并为其中定义的方法提供具体的实现。由于在选择适当的策略上有些不方便，需要不断地判断需要的类型，因此用简单工厂方法类实现判断过程。

下面通过代码来看一下策略模式的应用，代码如下：

 

#include <iostream>

using namespace std;

const int GIF = 1;
const int JPEG = 2;
// 抽象类
class ImageSaver
{
public:
    virtual void save() = 0; // 纯虚函数
};

class GIFSaver : public ImageSaver
{
public:
    virtual void save()
    {
        cout << "将图片保存成GIF格式" << endl;
    }
};

class JPEGSave : public ImageSaver
{
pbulic:
    virtual void save()
    {
        cout << "将图片保存成JPEG格式" << endl;
    }
};

class TypeChooser
{
public:
    static ImageSaver* getSaver(int type)
    {
        if(type == GIF)
        {
            return new GIGSaver();
        }
        else if(type == JPEG)
        {
            return new JPEGSaver();
        }
        else
        {
            return null;
        }
    }
};

int main(void)
{
    cout << "用户选择了GIF格式：" << endl;
    ImageSaver *saver = TypeChooser::getSaver(GIF); // 获得保存图片为GIF类型的对象
    saver->save();
    cout << "用户选择了JPEG格式：" << endl;
    delete saver;
    saver = TypeChooser::getSaver(JPEG);
    saver->saver();
    
    return 0;
}

在上面的代码中定义了接口ImageSaver，在该接口中定义了Save方法。接下来编写类GIFSaver类和JPEGSaver类，这两个类实现了ImageSaver接口。在实现save()方法时将图片保存成GIF和JPEG格式。编写类TypeChooser，该类根据用户提供的图片类型来选择合适的图片存储方式。这样就实现了一个简单的策略模式的应用。同时也使用了简单工厂模式。

细节38：适配器模式的使用

对于刚从工厂中生产出来的产品，有些功能并不能完全满足用户的需要。因此用户通常会对其进行一定的改装工作。在不破坏原有产品的情况下为其添加新的功能，这时就需要使用适配器模式。

适配器模式可以在符合OCP原则（开放封闭原则）的基础上，为类增加新的功能。该模式涉及的主要角色有以下几点。

• 目标角色：就是期待得到的类，例如本实例的GPS抽象类。
• 源角色：需要被增加功能的类，例如本实例的Car类。
• 适配器角色：新创建的类，在源角色的基础上实现了目标角色，例如本实例的GPSCar类。

关于各个类的继承关系，如图1-1所示：

 

下面通过具体的实例来进一步了解适配器模式的应用，代码如下：

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

typedef char String[30];
struct Point
{
    int x, y;
};

class Car
{
private:
    String name;
    double speed;
public:
    double getSpeed()
    {
        return speed;
    }
    void setSpeed(double sp)
    {
        this->speed = sp;
    }
    char *getName()
    {
        return name;
    }
    void setName(String strName)
    {
        strcpy(this->name, strName);
    }
public:
    virtual void toString()
    {
        cout << "车名：" << name << ", "
        << "速度：" << speed << "千米/小时" << endl;
    }
};
class GPS
{
public:
    virtual Point getLocation() = 0; // 纯虚函数
};

class GSPCar : public Car, GPS
{
public:
    Point getLocation()
    {
        Point point;
        point.x = getSpeed();
        point.y = getSpeed();
        
        return point;
    }
    void toString()
    {
        Car::toString();
        cout << "坐标：（" << getLocation().x << ", " << getLocation().y << "）" << endl;
    }
};

int main(void)
{
    cout << "自定义普通的汽车" << endl;
    Car car;
    car.setName("Audi");
    car.setSpeed(100);
    car.toString();
    
    cout << "自定义GPS汽车" << endl;
    GPSCar gpsCar;
    gpsCar.setName("BMW");
    gpsCar.setSpeed(120);
    gpsCar.toString();
    
    return 0;
}

在上面的代码中产品是有Car类所标识的小汽车，新增加的功能是有GPS类标识的GPS定位功能。然后有适配器类GPSCar将Car类和GPS类组合到一起形成一个新的产品，这一过程就是适配器模式的使用。